超导电性的应用

1911 年超导电性发现时，其临界转变温度为 Tc＝4.2K，即-268．8C， 到 1973 年才获得超导体 Nb3Ge 的最高临界转变温度为 Tc＝23.2K，其间平均每年超导临界温度的提高只有 0.3K，而 1973 年以后又出现了 10 年的停顿。可是从 1986 年起，超导研究却突飞猛进，1 月，临界温度提高到 30K 左右；10 月，提高到 33K；12 月，在先后几天的时间内，Tc 迅速提高，15 日为 40.2K，26 日为 48.6K，30 日为 52.5K。这其间临界温度的提高，全是得益于超导材料的更新、变化。1987 年 2 月 16 日，美国朱经武把临界温度提高到 92K。1987 年 2 月 24 日，这应该是中国人自豪的日子，中国科学院举行中外记者招待会，宣布物理所的赵忠贤、陈立泉等 13 名研究人员获得液氮温区超导体，起始转变温度为 100K 以上，出现零电阻温度为78．5K！从 1986 年到 1987 年不到两年时间里，起始转变温度迅速提高， 平均每年递增 40K 还多。这种超导热潮确实让人高兴，但物理学家如此醉心于提高临界转变温度到底为了什么？

首先，电能的输送将是超导体最重要的应用之一。超导体输送电能的

实现可能比其它方面的应用需要更长的时间，但毫无疑问，它的实现必然是全部超导技术中一个最稳定的发展。目前世界上几乎每隔十年，对电能的需要就会增长一倍，然而却有大约 30％的电功率在输送电路上因热损耗而白白浪费掉。由于现在采用的电能输送方式已走入了死胡同，人们普遍希望能大规模地采用超导体。我们现在为什么不用超导体呢？原因就在于超导电性只有在很低的温度下才会出现（液氦温度为 4K 左右，和我们日常生活中说的摄氏温度相对应则是-269℃），有人说用液氦包上超导体来输电不行吗？这在理论上可以，在实践上却不行，原因很简单，液氦很昂贵。目前，物理学家把超导体临界温度提高到液氮区（70K 左右），情况就好多了，因为液氮便宜，价格为液氦的十分之一左右，虽在输电应用上仍有困难，但总是看到了曙光！

其次，超导体临界温度的提高为超导体在其它方面的应用开辟了广阔前景。目前，超导电子显微镜、超导高速电子计算机、理想的磁屏蔽系统， 微波技术更新等等正方兴未艾，相信随着超导理论的进一步完善和发展， 超导体新材料的继续研制，超导必将对整个社会发展产生巨大的推动作用。